(57)【要約】【課題】この発明は、簡易な構成で、小型・軽量化の促進を図り得ったうえで、取扱い操作性の向上を図り得るようにすることにある。【解決手段】平行四辺形リンク機構４の軸Ｏ５回りの回動をロック／解除してアーム全体の引き回し形状を変更する、平行四辺形リンク回動用エアブレーキ２８、及び関節部のロック／解除するエアブレーキ３，１０，１１，１３及び２５を備えて、その高圧窒素ガスを供給するためのエアブレーキ制御部３０、及び高圧窒素ガスを供給するための出力ホース３６を共通化し、上記平行四辺形リンク回動用エアブレーキ２８直前で分岐するとともに、その分岐部と前記平行四辺形リンク回動用エアブレーキ２８の間に、高圧窒素ガスの供給を遮蔽する弁体８１を設けるといった簡単な構造により、装置全体を大型化することなく、そのエアブレーキ３，１０，１１，１３，２５と平行四辺形リンク回動用エアブレーキ２８を独立して制御するように構成した。【選択図】      図１
2005177337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療用器具を保持する保持部を傾斜可能に支持する傾斜機構と前記傾斜機構に支持される保持部を三次元的に移動する複数のアームが関節を介してリンク結合された移動機構とが連設される多関節アームと、
前記多関節アームを支持して前記傾斜機構及び前記移動機構を、傾斜及び移動調整可能に配置する設置手段と、
前記傾斜機構及び前記移動機構の関節を固定／解除する第１の制動手段と、
前記傾斜機構の前記保持部に対する該保持部の中心軸回りの回動を固定／解除する第２の制動手段と、
前記第１及び第２制動手段を選択的に制御する第１の制御部と、
前記傾斜機構の前記保持部に対する該保持部の中心軸回りの回動を固定／解除する第２の制動手段を制御する第２の制御部と、
を具備することを特徴とする医療用器具保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば脳神経外科における外科手術などに使用される内視鏡や医療処置具等の各種の医療用器具を、術部に配するのに用られる医療用器具保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、脳神経外科手術においては、微細な術部を、手術用顕微鏡を用いて拡大観察する方法が採用されており、さらに最近では、手術用顕微鏡の死角観察部位を観察する手段として、内視鏡を用いることにより、より低侵襲な治療が行われるようになっている。このような内視鏡は、複数のアームと関節部を介して移動調整自在に結合した周知の平行四辺形リンク構造の医療用器具保持装置を用いて所望の位置に固定／解除が可能に配置される。
【０００３】
このような医療用器具保持装置としては、例えば複数のアームを関節部を介してリンク結合した平行四辺形リンク機構で構成され、その先端部に内視鏡が取付けられる。この平行四辺形リンク機構には、その関節部に球対偶が配設されると共に、内視鏡の取付けられる支持部の反対側に内視鏡と等価なカウンターバランスが配置される（例えば、特許文献１参照）。これにより、平行四辺形リンク機構の先端部に保持された内視鏡は、平行四辺形リンク機構を介して、所謂無重力感覚で移動操作されて、観察したい術部に対向配置され、その移動位置において、所望の観察が可能となる。
【０００４】
ところで、このような医療用器具保持装置にあっては、例えば手術場近傍に手術用顕微鏡等の他の医療用器具が配置されるような場合、それらとの干渉を避け、より広い手術作業空間を確保する目的から、術部や術式に応じてアーム全体の引き回し形状の変更が要求される。この平行四辺形リンク機構の動きは、アーム全体での動きとなるため、通常の術中作業における医療用器具の移動に対しては、不要な動きであり、また、逆に、勝手に動いてしまうと、術部近傍でのアームの移動軌跡が大きくなる為、その他の手術器具や、同時使用される手術用顕微鏡にぶつかったりする虞を有する。
【０００５】
そこで、医療用器具保持装置においては、平行四辺形リンク機構のアーム全体を支持部に対して回転可能にする自由度を有して配置し、その設置位置を変更することなく、平行四辺形リンクアームの這い回し形態を変更するだけで、異なる術部や術式に応じる得るように構成したものもある（例えば、特許文献２参照）。この医療用器具保持装置は、その平行四辺形リンクアームを構成するアーム関節部にコイルの設けられる電磁石による電磁ブレーキを設け、アーム全体の引き回し形状を変更する関節部のブレーキとしてバネ力を利用した、所謂メカニカルブレーキを採用して、これら電磁ブレーキとメカニカルブレーキとが独立に駆動制御されて固定／解除が行われる。
【０００６】
しかしながら、上記治療用器具保持装置では、電磁ブレーキをアーム関節部に配するためにアーム関節部の大型・重量化が促進され、カウンターバランスの大型化を招くと共に、アーム剛性を高める必要があるために、アーム自体の大型化と共に、重量の増加を招くという問題を有する。
【０００７】
また、これによると、アーム全体の引き回し形状を変更する関節部のメカニカルブレーキは、アーム全体の重量を保持する必要があるために、大きな固定力量が必要となり、その固定力を発生させるバネ部材として、そのバネ定数が非常に大きいものを採用する必要がある。このため、メカニカルブレーキを解除する際に操作するスイッチの操作力量がかなり重くなることで、その操作性が劣るという問題を有する。
【０００８】
そこで、操作性の向上を図る手段として、エア等の流体を媒体とする、所謂エアブレーキを、アーム関節部及びアーム全体を動作制御する関節部の双方に独立に配置して、このエアブレーキの操作により、平行四辺形リンク機構の操作を可能に構成したものが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平７−２４１３００号公報
【特許文献１】特開２００１−２５８９０３号公報
【特許文献１】特開２００２−３４５８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記治療用器具保持装置では、ブレーキ内にエアを供給／遮断するための切換弁、例えば電磁弁を備えて、この電磁弁の動作を制御する電源部や制御回路からなるブレーキ制御部を、アーム関節部及びアーム全体を移動制御する関節部の双方に設けなければならないために、構成部品が多くなることで、大型・重量化を招くという問題を有する。特に、このようなブレーキ制御部は、操作性の向上が図れるものの、アーム内に収容され、ブレーキ部にエアを供給するエア供給ホースも、２系統が必要となるために、アーム自体の小形化の促進に制約を有する。
【００１０】
係る事情は、特に、内視鏡等の医療用器具は、術部近傍で使用され、該術部近傍には、手術用顕微鏡をはじめとした様々な医療用器具が存在され、他の医療用具との干渉が起こり易い環境に配置されることで、その手術効率の観点からも重要な課題の一つとなっている。
【００１１】
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡易にして、小型・軽量化の促進を図り得、且つ、取扱い操作性の向上を図り得るようにした治療用器具保持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、医療用器具を保持する保持部を傾斜可能に支持する傾斜機構と前記傾斜機構に支持される保持部を三次元的に移動する複数のアームが関節を介してリンク結合された移動機構とが連設される多関節アームと、前記多関節アームを支持して前記傾斜機構及び前記移動機構を、傾斜及び移動調整可能に配置する設置手段と、前記傾斜機構及び前記移動機構の関節を固定／解除する第１の制動手段と、前記傾斜機構の前記保持部に対する該保持部の中心軸回りの回動を固定／解除する第２の制動手段と、前記第１及び第２制動手段を選択的に制御する第１の制御部と、前記傾斜機構の前記保持部に対する該保持部の中心軸回りの回動を固定／解除する第２の制動手段を制御する第２の制御部とを備えて医療用器具保持装置を構成した。
【００１３】
上記構成によれば、傾斜機構及び移動機構を選択的に固定／解除する第１の制動手段と、傾斜機構を固定／解除する第２の制動手段を備えていることにより、この第１及び第２の制動手段の操作するだけの簡単な操作で多関節アームの高精度な操作が可能となる。従って、術部及び術式に応じた保持部の高精度な移動調整が容易に行うことが可能となる。また、これによれば、第１及び第２の制動手段の構成部品の共用化を、容易に図ることが可能となることにより、小型・軽量化の促進も図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、構成簡易にして、小型・軽量化の促進を図り得、且つ、取扱い操作性の向上を図り得るようにした治療用器具保持装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、この発明の第１の実施の形態に係る治療用器具保持装置を示すもので、全体を支持する設置手段である架台部１には、支持アーム２が第１の制動手段を構成するエアブレーキ３を介して立設される。この支持アーム２には、後述する複数のアームが関節部を介してリンク結合される多関節アームを構成する移動機構である平行四辺形リンク機構４が、アーム支持部５を介して支持される。このアーム支持部５は、平行四辺形リンク機構４のアーム６（第１アーム）の略中心位置近傍で、前記支持アーム２に対して、軸Ｏ２（第２回転軸）回りに回動可能に連結されると共に、上記第１の制動手段を構成するエアブレーキ１０を介して支持アーム２に対する軸Ｏ２回りの回転の固定（ロック）／解除される。
【００１７】
上記平行四辺形リンク機構４は、上記アーム８に対して平行に配置されるアーム７の両端において、お互いに平行に接続されたアーム８（第２アーム）及びアーム９が架設されて、互いの端部がリンク結合されて構成される。このうちアーム８とアーム６が接続される軸Ｏ３上には、アーム８のアーム６に対する軸Ｏ３回りの回転、すなわち、平行四辺形リンク機構４の変形を固定（ロック）／解除する上記第１の制動手段を構成するエアブレーキ１１が配設される。
【００１８】
また、上記平行四辺形リンク機構４のアーム７の一端には、医療用器具保持アーム１２が、ロック／解除すべくエアブレーキ１３を介して軸Ｏ４回りの回転可能に接続される。この医療用器具保持アーム１２の他端には、医療用器具保持部１４が、傾斜機構であるボールジョイント１５を介して取付けられる。これにより、医療用器具保持部１４は、ボールジョイント１５により、医療器具保持アーム１２に対して矢印Ａ及びＢに傾斜可能となる。そして、このボールジョイント１５には、矢印Ａ、Ｂ方向の傾斜が固定（ロック）／解除する上記第１の制動手段を構成するエアブレーキ２５が設けられる。
【００１９】
上記医療用器具保持部１４には、医療用器具である内視鏡１７が、固定ねじ１９を介して取り付けられる。この内視鏡１７は、その接眼部に観察画像を撮像するＴＶカメラ１８が光学的に接続される。このＴＶカメラ１８は、ＴＶカメラケーブル２０を介して図示しないＴＶカメラコントローラーに電気的に接続される。また、上記内視鏡１７の照明光学系には、ＬＧポスト２１が連結され、このＬＧポスト２１には、図示しない光源装置に光学的に接続されるライトガイドケーブル２２が接続される。
【００２０】
また、上記平行四辺形リンク機構４を構成するアーム９の他端には、カウンターウエイト２４が軸２３を介して取付けられる。このカウンターウエイト２４は、軸Ｏ２回りに対して生じる上記内視鏡１７等の重量物によるモーメントを、相殺する重量に設定される。
【００２１】
上記医療用器具保持部１４には、第１の入力スイッチ２６が設けられる。この第１の入力スイッチ２６は、その操作に連動して上記エアブレーキ３，１０，１１，１３，２５を作動させる。また、上記アーム支持部５には、第２の入力スイッチ２７が操作自在に設けられる。この第２の入力スイッチ２７は、その操作に連動して上記平行四辺形リンク機構４の軸Ｏ５回りの回動を固定（ロック）／解除する、後述する第２の制動手段を構成するアーム形状変更するための平行四辺形リンク回動用エアブレーキ２８を選択的に作動させる。
【００２２】
また、上記架台部１には、第１の制御部に相当するエアブレーキ制御部３０（図２参照）が内蔵される。このエアブレーキ制御部３０は、公知の流路切換え手段である電磁弁３１が設けられる。この電磁弁３１は、その入力ポート３２、出力ポート３３、及び排気ポート３４の３つのエアポートを有し、これら入力ポート３２、出力ポート３３、及び排気ポート３４には、入力ホース３５、出力ホース３６、排気ホース３７の一端が接続される。
【００２３】
このうち入力ホース３５の他端は、例えば医療施設の壁面に設けられている図示しない圧縮流体源に接続される。そして、出力ホース３６の他端は、上記エアブレーキ３，１０，１１，１３，２５、及び上記平行四辺形リンク回動用エアブレーキ２８に接続される。また、上記排気ホース３７は、その他端が大気に対して開放される。
【００２４】
上記電磁弁３１には、コイル３９１と軸３８によって構成されるソレノイド３９が内蔵される。このソレノイド３９のコイル３９１は、制御回路４０を介して、上記第１の入力スイッチ２６と電気的に接続され、この第１の入力スイッチ２６の操作に応動して制御回路４０を介して駆動制御される。
【００２５】
また、上記軸３８の先端部には、弁体４１が一体的に取付けられ、弾性部材４２を介して図２中矢印Ｈ方向に弾性力が付与される。この弁体４１は、制御回路４０の駆動信号によって動作制御されるソレノイド３９と、弾性部材４２により、図２中実線で示す位置と、図２中破線で示す位置に移動される。すなわち、弁体４１は、図２中実線の位置にある場合に、上記出力ポート３３と排気ポート３４が連通状態となり、図２中破線の位置にある場合に、入力ポート３２と出力ポート３３が連通状態となり、流路の切換えを実行する。
【００２６】
次に、上記エアブレーキ３の構成について、図３を参照して説明する。このエアブレーキ３は、例えば上記エアブレーキ１０，１１，１３と略同様に構成され、そのハウジング４８は、上記架台部１に取付けられる。このハウジング４８には、押圧部材４５が移動自在に内装される。
【００２７】
押圧部材４５は、その一端に当接部４６が設けられ、他端に上記出力ホース３１ｑ６が接続されるエアポート４７が設けられる。また、ハウジング４８には、固定部材４９がベアリング５０を介して上記ハウジング４８に対して軸Ｏ１回りに回動可能に取付けられる。この固定部材４９は、上記支持アーム２に一体的に取付けられる。
【００２８】
また、ハウジング４８の内部には、突出部５１が設けられ、この突出部５１と上記押圧部材４５の当接部４６側の隙間にコイルバネ等の弾性部材５２が係着される。これにより、押圧部材４５は、弾性部材５２の弾性力によって、その当接部４６が上記固定部材４９に押圧されて配される。
【００２９】
上記ハウジング４８の内部には、上記排気ホース３７からの圧縮エアが流入されるエア空間５３１設けられる。そして、上記ハウジング４８と押圧部材４５との間には、Ｏリング５４，５５が介在されて、ハウジング４８の内部が気密状態に設定される。
【００３０】
上記出力ホース３６は、そのエア分岐ポート３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄによって、各エアブレーキ１０，１１，１３，２５に接続される。そして、この出力ホース３６のエア分岐ポート３６ｅには、第２の制御部に相当するエア制御弁５６が接続され、該エア制御弁５６からの出力ホース５７が上記アーム支持部５内に内蔵される、上記平行四辺形リンク回動用エアブレーキ２８に接続される。
【００３１】
次に、上記医療用器具保持部１４と医療用器具保持アーム１２を接続する球対偶からなるエアブレーキ２５の構成について、図４を参照して説明する。
【００３２】
即ち、エアブレーキ２５には、そのハウジング６３内に押圧部材６０が内装される。この押圧部材６０は、その一端に上記ボールジョイント１５の半径Ｒに相当する当接部６１が設けられ、他端に上記出力ホース３６が接続されるエアポート６２が設けられる。
【００３３】
上記ハウジング６３は、上記医療用器具保持アーム１２に取付けられ、そのボールジョイント１５が当接される面には、上記当接部６１と同様にボールジョイント１５の半径Ｒに相当する当接部６４が設けられる。
【００３４】
また、ハウジング６３の内部には、突出部６５が設けられ、この突出部６５と上記押圧部材６０の当接部６１側の隙間にコイルバネ等の弾性部材６６が係着される。これにより押圧部材６０は、弾性部材６６による弾性力によって、その当接部６１が上記ボールジョイント１５に押圧され、該ボールジョイント１５を上記当接部６４の間に挟装して位置決め固定する。
【００３５】
上記ハウジング６３の内部には、上記出力ホース３７からの圧縮エアが流入されるエア空間６７が設けられる。そして、ハウジング６３と押圧部材６０との間には、Ｏリング６８，６９が介在されて、ハウジング６３の内部が気密状態に設定される。
【００３６】
次に、上記アーム支持部５内に配置され、前記平行四辺形リンク機構４を軸Ｏ５回りの回動をロック／解除する第３の制動手段に該当する平行四辺形リンク回動用エアブレーキ２８の構成について、図５を参照して説明する。
【００３７】
即ち、平行四辺形リンク回動用エアブレーキ２８は、押圧部材７０が上記アーム支持部５を構成するハウジング７３内に収容配置される。この押圧部材７０は、その一端に当接部７１が設けられ、その他端に上記出力ホース５３の接続されるエアポート７２が設けられる。
【００３８】
上記ハウジング７３には、上記平行四辺形リンク機構４を構成するアーム６が、軸Ｏ５回りに回動可能に取付けられ、上記出力ホース５３が該アーム６の軸Ｏ５回りの回動によって無理な力が掛からないよう、上記エア制御弁５６と上記押圧部材７０との間に十分なたるみを有して架設される。
【００３９】
また、ハウジング７３の内部には、突出部７５が設けられ、この突出部７５と上記押圧部材７０の当接部７１側の隙間には、コイルバネ等の弾性部材７６が係着される。これにより、押圧部材７０は、弾性部材７６による弾性力によって、上記当接部７１が上記アーム６のフランジ７７に押圧される。
【００４０】
上記ハウジング７３の内部には、上記出力ホース５３からの圧縮エアが流入されるエア空間７８が設けられる。そして、ハウジング７３と押圧部材７０との間には、Ｏリング７９，８０が介在されて、ハウジング７３の内部が気密状態に設定される。
【００４１】
ここで、上記第２の制御部に相当するエア制御弁５６の構成について説明する。即ち、エア制御弁５６の内部には、弁体８１が、軸Ｏ６回りの矢印Ｃ方向（図５中時計方向）に回転可能に配置される。この弁体８１は、その他端に弾性部材８４が係着され、この弾性部材８４を介してストッパー部８２に押圧される。
【００４２】
そして、上記ハウジング７３内には、公知のプッシュプルソレノイド８５が弁体８１の一端に対向して配設される。このプッシュプルソレノイド８５は、上記制御回路４０を介して第２の入力スイッチ２７に電気的に接続され、そのオン状態で、弁体８１を弾性部材８４の弾性力に抗して矢印Ｃ方向に回動付勢する。
【００４３】
また、上記エア制御弁５６内には、気密用のパッキン８６が上記弁体８１に対応した所定の位置に設けられる。これにより、エア制御弁５６は、上記プッシュプルソレノイド８５によって弁体８１が上記弾性部材８４の弾性力に抗して矢印Ｃ方向に図５中破線で示す位置まで回転されると、該弁体８１がパッキン８６に圧接されて気密を有するエア空間８８が形成される。
【００４４】
さらに、上記エア制御弁５６には、排気ポート８７が設けられ、該排気ポート８７が上記プッシュプルソレノイド８５がオフされて、上記弁体８１が弾性部材８４の弾性力により、図５中実線の位置に移動されてストッパー部８２に押圧された状態で、上記出力ホース３６に連通される。そして、エア制御弁５６は、上記弁体８１が、上記プッシュプルソレノイド８５により弾性部材８４の弾性力に抗して図５中破線の位置に復帰されると、上記出力ホース３６と出力ホース５３が連通されるように、その流路の切換えが行われる。
【００４５】
上記構成において、入力ホース３５は、例えば医用施設の圧縮流体源に接続され、該圧縮流体源からの高圧窒素ガス等の流体が供給されると、弁体４１が図２に示す実線の位置にある状態では、該流体が遮蔽される。この際、電磁弁３１の出力ポート３３と排気ポート３４が連通状態にあることから、平行四辺形リンク機構４を構成するアーム各関節に設けられたエアブレーキ内部は大気と同圧状態に保たれることで、各エアブレーキ不作動状態（固定状態）に設定される。
【００４６】
次に、内視鏡１７による観察位置を変更する場合、術者は医療用器具保持部１３に設けられた第１の入力スイッチ２６を操作する。すると、この操作信号は、エアブレーキ制御部３０内の制御回路４０に入力される。制御回路４０は、操作信号に応動して駆動信号を生成し、電磁弁３１のソレノイド３９を構成するコイル３９１に電流を供給して磁界を発生させ、軸３８を弾性部材４２の弾性力に抗して図２中破線の位置に移動させる。ここで、電磁弁３１内の入力ポート３２と出力ポート３３が連通状態となると共に、弁体４１が排気ポート３４を遮蔽する。すると、入力ホース３５内に充満している高圧窒素ガスが、出力ホース３６内に流れ込み（図３参照）、エアブレーキ３のエア空間５３１内に高圧窒素ガスが充満する。
【００４７】
ここで、エア空間５３１が高圧状態になることにより、押圧部材４５は、弾性部材５２による弾性力に抗して、図３中矢印Ｄ方向に移動されて、該押圧部材４５の当接部４６による固定部材４９への押圧力が低下される。これにより、固定部材４９は、ベアリング５０を介して、エアブレーキ３のハウジング４８に対して回転可能になり、エアブレーキ３の固定が解除される。
【００４８】
同様にして、その他のエアブレーキ１０，１１，１３の固定が解除される。
【００４９】
さらに、ボールジョイント１５によって構成される、エアブレーキ２５も同様に、出力ホース３６から高圧窒素ガスがエア空間６７内に充満し、押圧部材６０は、弾性部材６６による弾性力に抗して、図４中矢印Ｅ方向に引っ張られる如く付勢されて、その当接部６１がボールジョイント１５に対する押圧力が低下する。すると、ボールジョイント１５は、当接部６１及び６４の間において、自由に回動可能となり、ここに、医療用器具保持部１４の固定が解除される。
【００５０】
このようにして、エアブレーキ３，１０，１１，１３及び２５の固定が解除されることにより、該平行四辺形リンク機構４を構成する各アームは、軸Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３，Ｏ４回りに回転可能となり、さらにボールジョイント１５が、図１中矢印Ａ、Ｂ方向に自由に回動可能となる。
【００５１】
ここで、術者は、平行四辺形リンク機構４が、そのアーム９に対して内視鏡１７と等価なカウンターウエイト２４が配置されていることで、内視鏡１７を所望の位置に軽い力で自在に移動することが可能となる。
【００５２】
そして、内視鏡１７を観察したい場所に移動したのち、上記第１の入力スイッチ２６から手を離してスイッチオフされる。すると、上記エアブレーキ制御部３０内の制御回路４０への入力信号が遮断され、制御回路４０から電磁弁３１への駆動信号が遮断される。これにより、上記ソレノイド３９の動作が停止され、弁体４１が弾性部材４２によって図２中実線の位置に復帰される。
【００５３】
ここで、入力ポート３２は、遮断され、出力ポート３３と排気ポート３４が連通状態となり、出力ホース３６内、及びエアブレーキ３，１０，１１，１３及び２５のエア空間５３１，６７内に充満していた高圧窒素ガスが排気ポート３４に接続されている排気ホース３７を介して大気へと排気される。この結果、各エアブレーキ３，１０，１１，１３及び２５は、弾性部材５２、６６により、押圧部材４５、６０の当接部４６、６１がそれぞれ、固定部材４９及びボールジョイント１５に押圧されて固定（ロック）され、内視鏡１７が位置決め固定される。
【００５４】
この状態で、図示しない光源装置からの照明光は、ライトガイド２２及び内視鏡１７内の照明光学系を介して術部に導かれる。すると、この術部から発した光は、上記内視鏡１７の図示しない観察光学系に取り込まれてＴＶカメラ１８上に撮像され、その光学像が電気信号に変換されたのち、ＴＶカメラケーブル２０を介して、図示しないＴＶカメラコントローラーに入力され、図示しないＴＶモニタ上に観察画像として表示され、術者によって観察される。
【００５５】
次に、図６に示す如く、上記平行四辺形リンク機構４を構成するアームの一部が手術用顕微鏡９５と干渉する等の問題が生じる場合、術者は、アーム全体を図中破線で示すような引き回し形状に変更する。
【００５６】
まず、術者は、前述の如く、第１の入力スイッチ２６を操作する。すると、高圧窒素ガスが各エアブレーキ３，１０，１１，１３，２５のエア空間５３１、６７に導かれ、各エアブレーキ３，１０，１１，１３，２５の固定が解除される。この状態で第２の入力スイッチ２７を操作する。すると、第２の入力スイッチ２７の操作信号は、制御回路４０に入力され、該制御回路４０からの駆動信号によって、プッシュプルソレノイド８５が作動する。すると、弁体８１が軸Ｏ６回りに、図５に示す破線の位置まで移動されて、出力ホース３６と出力ホース５３とが連通状態となり、エア空間７８内に高圧窒素ガスが導かれる。
【００５７】
ここで、高圧窒素ガスによる圧力により、押圧部材７０は、弾性部材７６の弾性力に抗して、図５中矢印Ｆ方向に引っ張られる如く付勢されて、その当接部７１によるアーム６のフランジ７７に対する押圧力が低下され、アーム６がベアリング７４を介して軸Ｏ５回りに回動が可能となる。すると、平行四辺形リンク機構４自体の軸Ｏ５回りに回動が可能となり、術者は、図６に示す破線の位置までアーム全体の引き回し形状を変更する。
【００５８】
この状態で、第２の入力スイッチ２７から手を離すと、前記制御回路４０から上記プッシュプルソレノイド８５に対する駆動信号が停止され、上記弁体８１は、弾性部材８４による弾性力によって、に突き当たるまで（図５中実線で示す位置）移動される。すると、上記出力ホース５３は、出力ホース３６に対して遮蔽されると共に、排気ポート８７と連通状態となり、そのエア空間７８に充満されていた高圧窒素ガスが大気へと排気される。
【００５９】
これにより、押圧部材７０は、弾性部材７６の弾性力により、再び、その当接部７１がアーム６のフランジ７７に押圧され、平行四辺形リンク機構４は、その軸Ｏ５回りの回動が固定される。この結果、術者は、図６の破線で示すように、アーム全体を術部近傍において手術用顕微鏡９５等、他の医療用器具の邪魔にならない位置に配置した状態で、内視鏡１７を所望の位置に配置し、術部の拡大観察を行ないながら処置作業を行うことが可能となる。
【００６０】
このように、上記医療用器具保持装置は、平行四辺形リンク機構４の軸Ｏ５回りの回動をロック／解除してアーム全体の引き回し形状を変更する、平行四辺形リンク回動用エアブレーキ２８、及び関節部のロック／解除するエアブレーキ３，１０，１１，１３及び２５を備えて、その高圧窒素ガスを供給するためのエアブレーキ制御部３０、及び高圧窒素ガスを供給するための出力ホース３６を共通化し、上記平行四辺形リンク回動用エアブレーキ２８直前で分岐するとともに、その分岐部と前記平行四辺形リンク回動用エアブレーキ２８の間に、高圧窒素ガスの供給を遮蔽する弁体８１を設けるといった簡単な構造により、装置全体を大型化することなく、そのエアブレーキ３，１０，１１，１３，２５と平行四辺形リンク回動用エアブレーキ２８を独立して制御するように構成した。これによれば、術部や術式に応じたアーム配置が可能となり、しかも、術場近傍で使用される他の医療用器具との干渉を極限まで抑えことが可能となることにより、手術効率の向上を容易に実現することが可能となる。
【００６１】
（第２の実施の形態）
図７及び図８は、この発明の第２の実施の形態に係る医療用器具保持装置を示すものである。但し、図７及び図８においては、上記図１乃至図６と同一部分について同一符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６２】
この第２の実施の形態では、図７に示すようにエアブレーキ制御部１００の制御回路９９には、上記電磁弁３１及び上記第１の入力スイッチ２６が接続される。このエアブレーキ制御部１００は、例えば上記第１の実施の形態と同様に架台部１に内装される。
【００６３】
そして、上記平行四辺形リンク機構４のアーム６を支持するアーム支持部５には、図８に示すようにアーム形状を変更するための平行四辺形リンク回動用エアブレーキ１０１が設けられる。この平行四辺形リンク回動用エアブレーキ１０１は、第２の制御部に相当するエア制御弁１０２が上記ハウジング７３内に内装される。このエア制御弁１０２には、例えば弁体１０３が弾性部材８４を介して矢印Ｇ方向に弾性力が付与された状態で、直線上に移動自在に収容される。
【００６４】
この弁体１０３には、軸１０４が突設される。この軸１０４は、ハウジング７３に設けられた挿通孔１０６にＯリング１０５を介して気密が保たれた状態で移動自在に挿通され、その先端に上記第２の入力スイッチ２７が取付けられる。
【００６５】
これにより、エア制御弁１０２は、その弁体１０３が図８中実線の位置にある場合、上記出力ホース５３と上記排気ポート８７が連通状態となり、上記弁体８１が図８中破線の位置にある場合、上記出力ホース３６と上記出力ホース５３が連通状態と流路の切換えが行われる。
【００６６】
上記構成において、内視鏡１７による観察位置を変更する場合、術者は、上述した第１の実施の形態の場合と同様、先ず、第１の入力スイッチ２６を操作する。すると、、アーム各関節部のエアブレーキ３，１０，１１，１３の固定が解除され、内視鏡１７を所望の位置に移動可能となり、所望の位置に移動調整する。
【００６７】
次に、前述の如く、平行四辺形リンク機構４を含むアーム全体を、上記図６に示したように、その引き回し形状を変更する場合、術者は、上記第１の入力スイッチ２６を操作した状態で第２の入力スイッチ２７を矢印Ｇ方向に操作する。すると、第２の入力スイッチ２７の矢印Ｇ方向への移動に伴ない、エア制御弁１０２の弁体１０３が弾性部材８４の弾性力に抗して同方向に図８中破線で示す位置まで移動される。
【００６８】
ここで、出力ホース３６と出力ホース５３が連通状態となり、エア空間７８内に高圧窒素ガスが導かれる。すると、上記第１の実施の形態と同様に上記押圧部材７０の上記アーム６に一体的に取付けられたフランジ７７への押圧力が低下され、平行四辺形リンク機構４自体が、軸Ｏ５回りに回動可能となる。これにより、術者は、上記図６に示す破線の位置までアーム全体を変形させることが可能となる。
【００６９】
この状態で、上記第２の入力スイッチ２７から手を離すと、弾性部材８４の弾性力によって、エア制御弁１０２の弁体１０３は、図８中実線で示す位置に戻される。これにより、上記出力ホース５３は、出力ホース３６に対して遮蔽されて、排気ポート８７と連通状態となり、上記ハウジング７３内のエア空間７８に充満されていた高圧窒素ガスが、大気に排気される。
【００７０】
ここで、押圧部材７０は、再びフランジ７７に押圧され、平行四辺形リンク機構４の軸Ｏ５回りの回動が固定されて位置決め固定される。この結果、術者は、図６の破線で示すように、アーム全体を術部近傍において手術用顕微鏡９５等、他の医療用具の邪魔にならない位置に配置した状態で内視鏡１７を所望の位置に移動配置し、術部の拡大観察を行ないながら処置作業を行うことが可能となる。
【００７１】
このように、第２の実施の形態では、アーム全体の引き回し形状を変更する、平行四辺形リンク機構４の軸Ｏ５回りの回動をロック／解除する平行四辺形リンク回動用エアブレーキ１０１の動作を制御するエア制御弁１０２を、機械的な構造としたことにより、該エア制御弁１０２を制御するための、電気配線系統が不要となることで、さらに小型化の促進が図れる。
【００７２】
なお、上記各実施の形態においては、アーム関節のロック／解除を行うブレーキ手段として、高圧窒素ガス等のエアを用いる所謂エアブレーキを用いたが、油等、他の流体を用いて構成することも可能で有る。
【００７３】
また、上記各実施の形態では、治療用器具として内視鏡１７を用いて構成した場合について説明したが、これに限ることなく、その他の処置具を含む各種の治療用器具に適用することが可能である。
【００７４】
さらに、上記各実施の形態では、３関節のアーム構造に適用した場合で説明したが、この数に限ることなく、各種のアーム構造においても適用可能であり、略同様の効果を期待することができる。
【００７５】
よって、この発明は、上記実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。
【００７６】
例えば実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００７７】
また、この発明は、上記各実施の形態によれば、その他、次のような構成を得ることもできる。
【００７８】
（付記１）
医療用器具を保持する保持部と、前記保持部を傾斜可能に支持する傾斜機構と、前記保持部を上下、水平に移動可能に支持する移動機構とを備えた多関節アームからなる医療用器具保持装置において、
前記移動機構は、床などに対して装置全体を固定する設置部と、前記設置部に対して第１回転軸回りに回動可能に支持される支持アームと、前記支持アームに対して前記第１回転軸に対して直角をなす第２回転軸回りに回動可能に支持される支持部と、前記支持部に対して前記第２回転軸と直角をなす第３回転軸回りに回動可能な第１アームと、前記第１アームに対して前記第３回転軸と直角をなす第４回転軸回りに回動可能な第２アームとを備え、
前記第１乃至第４回転軸回りの回動を固定／解除する第１乃至第４の制動手段と、
前記第１乃至第４の制動手段の作動を制御する共通の第１の制御部と、
前記第３の制動手段の作動のみ独立して制御する第２の制御部と、
を設けて構成したことを特徴とする医療用器具保持装置。
【００７９】
（付記２）
医療用器具を保持する保持部と、該保持部を傾斜可能に支持する傾斜機構と、前記保持部を上下、水平に移動可能に支持する移動機構とを備えた多関節アームと、前記移動機構を支持するアーム支持部と、該アーム支持部に対して取付けられ、前記多関節アーム全体を床などに対して支持する設置部とを備える医療用器具保持装置において、
前記傾斜機構及び前記移動機構の各関節を固定／解除する複数の制動手段と、
前記傾斜機構の前記支持部に対し該支持部の中心軸回りの回動を固定／解除する制動手段と、
前記各制動手段を作動を制御する共通の第１の制御部と、
前記傾斜機構の前記支持部に対する前記支持部の中心軸回りの回動を固定／解除する制動手段の作動のみ独立して制御する第２の制御部と、
を具備したことを特徴とする医療用器具保持装置。
【００８０】
（付記３）
前記移動機構は、平行四辺形リンク機構で形成されることを特徴とする付記１又は２記載の医療用器具保持装置。
【００８１】
（付記４）
前記第１乃至第４の制動手段は、流体圧力を用いた流体ブレーキで有ることを特徴とする付記１又は３記載の医療用器具保持装置。
【００８２】
（付記５）
前記制動手段は、流体圧力を用いた流体ブレーキであることを特徴とする付記２又は３記載の医療用器具保持装置。
【００８３】
（付記６）
前記流体ブレーキは、エア圧力を用いたエアブレーキであることを特徴とする付記４又は５記載の医療用器具保持装置。
【００８４】
（付記７）
前記第２の制御部は、前記第１の制御部に対して電気的に接続されていることを特徴とする付記１乃至６のいずれか記載の医療用器具保持装置。
【００８５】
（付記８）
前記第２の制御部は、第１の制御部に対して、完全に独立していることを特徴とする付記１乃至７のいずれか記載の医療用器具保持装置。
【００８６】
（付記９）
前記第２の制御部が機械的流路切換え弁からなることを特徴とする付記１乃至８のいずれか記載の医療用器具保持装置。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係る医療用器具保持装置の全体構成を示した構成図である。
【図２】図１のエアブレーキの制御系を示した図である。
【図３】図１のエアブレーキの詳細を示した図である。
【図４】図１の医療用器具保持部と医療用器具保持アームとの間に設けられる球対偶からなるエアブレーキの構成を示す図である。
【図５】図１のＸ−Ｘを断面して示した図である。
【図６】前記アーム支持部の作用により変更されるアーム全体の引き回し状態を示す図である。
【図７】この発明の第２の実施の形態に係る治療用器具保持装置のエアブレーキ制御部の構成を示した図である。
【図８】この発明の第２の実施の形態に係る治療用器具保持装置の第２のエアブレーキ制御部の構成を示した図である。
【符号の説明】
【００８８】
１…架台部、２…支持アーム、３…エアブレーキ、４…平行四辺形リンク機構、５…アーム支持部、６，７，８，９…アーム、１１…エアブレーキ、１２…医療用器具保持アーム、１３…エアブレーキ、１４…医療用器具保持部、１５…ボールジョイント、１６…制御ボックス、１７…内視鏡、１８…ＴＶカメラ、１９…固定ねじ、２０…ＴＶカメラケーブル、２１…ＬＧポスト、２２…ライトガイドケーブル、２３…軸、２４…カウンターウエイト、２５…エアブレーキ、２６…第１の入力スイッチ、２７…第２の入力スイッチ、２８…エアブレーキ、３０…エアブレーキ制御部、３１…電磁弁、３２…入力ポート、３３…出力ポート、３４…排気ポート、３５…入力ホース、３６…出力ホース、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，３６ｄ，３６ｅ…エア分岐ポート、３７…排気ホース、３８…軸、３９…ソレノイド、３９１…コイル、４０…制御回路、４１…弁体、４２…弾性部材、４５…押圧部材、４６…当接部、４７…エアポート、４８…ハウジング、４９…固定部材、５０…ベアリング、５１…突出部、５２…弾性部材、５３１…エア空間、５３…出力ホース、５４，５５…Ｏリング、５６…エア制御弁、５７…出力ホース、６０…押圧部材、６２…エアポート、６３…ハウジング、６４…当接部、６５…突出部、６６…弾性部材、６７…エア空間、６８，６９…Ｏリング、７０…押圧部材、７１…当接部、７２…エアポート、７３…ハウジング、７５…突出部、７６…弾性部材、７７…フランジ、７８…エア空間、７９，８０…Ｏリング、８１…弁体、８２…ストッパー部、８４…弾性部材、８５…プッシュプルソレノイド、８６…パッキン、８７…排気ポート、９５…手術用顕微鏡、９９…制御回路、１００…エアブレーキ制御部、１０１…エアブレーキ、１０２…エア制御弁、１０３…弁体、１０４…軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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